空天系列报告二：太空碳纤维：黑金时代开启

碳纤维在航天领域的应用分析

碳纤维概述

碳纤维按力学性能分为T系列（侧重拉伸强度）和M系列（侧重拉伸模量）。M系列碳纤维通过高温石墨化处理（含碳量超99%），模量可达300-600GPa，更适合太空环境。碳纤维产业链覆盖从化工原材料到下游应用的完整制造过程，2024年中国碳纤维的需求量在体育休闲、风电叶片、航空航天军工方面分别为2.55、2.2、0.9万吨，占比分别为30.30%、26.20%、10.70%。

火箭用碳纤维

碳纤维在火箭中用于整流罩、级间段、着陆腿等关键部位，能实现20%-50%的减重效果。SpaceX的“猎鹰9号”将其应用于整流罩、级间段等复合结构。国内案例“微光一号”是全碳纤维火箭，减重30%以上，预计2028年商用。

卫星用碳纤维

碳纤维在卫星中用于散热片、精密结构、太阳能电池板吊杆和天线反射器等，占比约15.1%。目前铝合金仍主导（36.7%），但碳纤维因低热膨胀系数和减重效果，渗透率有望提升。Starlink卫星迭代显示，单星重量从227kg（V0.9）增至1250kg（V2.0），假设碳纤维占比15%，单星用量从34kg升至188kg。太阳翼从刚性向柔性发展，可能减少碳纤维用量，但整体影响较小。卫星通胀逻辑下，未来单星碳纤维渗透率有望进一步提升。

相关公司

MJ碳纤维国内格局中，光威复材拥有M40J级生产线和M55J级生产线各一条，具备80吨产能规划，公司具备技术+产能+先发优势。中复神鹰、和顺科技等也在M级碳纤维领域积极突破。

风险提示

主要风险包括技术发展不及预期、需求不及预期、行业竞争加剧。